Min andra vindgenerator

[Zigge]

6 volt vid 200 rpm ligger ju ganska bra i fas med diametern på din turbin, så det ser ut som om du prickat rätt på första försöket, för du lär väl hamna runt 400 rpm vid 3 m/s.

Trådlös cykeldator - Perfekt!

Skräpposten måste jag göra något åt och det finns bot, så nu måste jag sätta mig in i hur man stoppar det. Det var ju inte den typen av projekt jag helst ville ägna mig åt, men det är väl bara att sätta igång.  

[Tompaiuppsala]

                   *** SMART! ***

Ett mycket smart utnyttjande av cykeldelar, alltså!
  Du ser verkligen ljuset i vind tunneln!


Fråga:
Hur gör du med eventuell metallplatta(plåt) bakom spolarna? En sån kanske inte behövs?

Ja nu ser jag ljuset  

Metall behövs som man vill göra generatorn effektivare och därmed kunna minska antalet spolar magneter och lindningar. Nu är mitt syfte inte att göra den minsta eller smäckraste generatorn, därför låter jag bli. Att bara placera järn bakom spolarna skapar magnetiskt kaos, det krävs därför tunna metallameller isolerade ifrån varann vad jag förstår

En liten iakttagelse jag gjorde var att en spole som låg under järnfästet för träplattan gav någon tiondels högre spänning än om den befann sig på träytan utan metall bakom.

[Tompaiuppsala]

6 volt vid 200 rpm ligger ju ganska bra i fas med diametern på din turbin, så det ser ut som om du prickat rätt på första försöket, för du lär väl hamna runt 400 rpm vid 3 m/s.

Trådlös cykeldator - Perfekt!

Skräpposten måste jag göra något åt och det finns bot, så nu måste jag sätta mig in i hur man stoppar det. Det var ju inte den typen av projekt jag helst ville ägna mig åt, men det är väl bara att sätta igång.  

6 volt är med 6 spolar ja, jag har ju plats för 6 spolar till! När jag får linda ytterligare 6 spolar så får jag 12 volt vid 200 rpm. Vet inte om det är mycket eller lite, bra eller dåligt.

Att få rotorn snurra över 300 rpm vid vindhastighet 3 m/s känns som en utopi, även utan belastning. Jag kopplade en 12 volts lampa 10W till mina trådar och det blev anmärkningsvärt mycket tyngre att snurra drevet för hand.  

[Tompaiuppsala]

Efter att ha lämnat generatorkonstruktionen för en stund har jag börja tänkt mer på det som sitter på andra sidan, dvs rotorn. I det andra kedjedrevet skall fästas rotorblad. Träslöjd har aldrig varit min grej. Det krävs mycket tålamod och noggrannhet för att göra ett rotorblad i trä. Kanske skulle jag kunna karva till ett, men tre stycken identiska skulle aldrig gå.

Jag har skaffat ett markavloppsrör i grov PVC med diametern 20 cm. Tanken är att såga ut rotorblad ur detta rör.  Det finns beskrivet på nätet men jag undrar vilket sätt man sågar för att få bästa verkningsgrad. Jag har angett två olika skärningar där man får olika vinklar vid basen och tippen.

Finns det ytterligare något sätt att såga röret för att få så bra rotorblad som möjligt?

[Tompaiuppsala]

Åter till generatorbygget...

Jag har virat 12 spolar, 65 varv/spole, med koppartråd med diametern 0,71 mm. Spolarna har seriekopplats.

[Tompaiuppsala]

Det andra steget var att gjuta in spolarna i en polyster. En centimeterhög kant tejpades runt träplattan för att förhindra plasten att rinna av innan den härdat. Härdningen tog 30 minuter i 20 grader. Spolarna hölls hopklämda med ytterligare en plywoodplatta ovanpå fastskruvad med fyra tvingar. För att undvika att den fastnade lades en tunn plastfilm mellan.

Bland spolarna placerades träbitar för att göra statorns bredd jämn runt om oavsett hur hårt tvingarna drogs åt.

[Tompaiuppsala]

Efter en timme hade plasten härdat och undet täckplasten fanns härligheten, likt en geléfrukttårta  

Denna gav mig endast huvudvärk trots att jag befann mig utomhus. "sörj för god ventilation" stämmer bra det!

[Vattendoktorn fd]

Det andra steget var att gjuta in spolarna i en polyster. En centimeterhög kant tejpades runt träplattan för att förhindra plasten att rinna av innan den härdat. Härdningen tog 30 minuter i 20 grader. Spolarna hölls hopklämda med ytterligare en plywoodplatta ovanpå fastskruvad med fyra tvingar. För att undvika att den fastnade lades en tunn plastfilm mellan.

Bland spolarna placerades träbitar för att göra statorns bredd jämn runt om oavsett hur hårt tvingarna drogs åt.

Det här ser verkligen "spännande" ut, fortsätt fota projektet, det blir säkert bra. Och Zigge, jag har inte kommit igång riktigt med mitt "cyckelprojekt" än, men jag klarar mig antagligen med en effekt på c:a 50 W !!!, att rulla fram på egen maskin. Accellerationen blir väl som min gamla folkvagn 1200, 0-30 på en minut. Men vad gör väl det med ett effektuttag på 50W från batterierna (24 V). Det kommer man långt på, om det nu lyckas.

Hälsn Leif

[Tompaiuppsala]

... sen till det roliga, testet i "provbänken"  

Jag monterade ihop alltsammans och på träskivans baksida finns genomgående skruvar förberedda för strömuttag. Liktiktarbryggan kopplades för att ge likspänning. Varvtalet mättes med cykeldator och rotorn snurrades med hjälp av en borrmaskin.

[Tompaiuppsala]

Jag kan nämna att statorn blev något  för "tjock" och fick inte plats riktigt innan för magneterna. Därför var jag tvungen sätta en bricka mellan lager och kedjedrevet. Den enda bricka jag hade som passade var 3mm varför lufgapet blev onödigt stort och spänningen därmed lägre

Utan belastning fick jag dessa data

[Zigge]

Snyggt jobbat, Tompa! ...men kläm fram det nu - Vad gav generatorn vid testet?  

[Zigge]

Lysande!  
Har du hunnit mäta vilken ström den ger om du kopplar den till ett batteri?

[Tompaiuppsala]

Jag har inget 12 voltsbatteri för tillfället så det fick bli en liten 3 volts glödlampa. Att smyga igång borrmaskinen är inte alltid så lätt. Lampan brann upp på en gång.

I lampförrådet fanns en 12 voltslampa på 20 W. Den fungerade perfekt och vid 565 rpm lyste lampan starkt och spänningen var 12 volt. Omkopplad till att mäta ampere och med viss svårighet lyckades jag hålla borrmaskinen på 565 rpm. Instrumentet visade då 1,52 A.

Om det är bra eller dåligt för mitt vindgeneratorprojekt har jag inte hunnit reflektera över!?!

Innan jag avslutade kunde jag inte låta bli att testa lite till. Borrmaskinen kopplades om i högvarvläge, skyddshjälmen sattes på. Jag ställde mig så att jag inte skulle träffas av magneterna om de lossnade. Nu hade jag kopplat en 220 voltslampa, 60 W till mina trådar. Storhetsvansinne! Jag skymtade 50 volt och en glödande lampa innan jag fegade ur...

[ollebolle]

Bravo Thompa! Du fick till det, och med bra ström.

[Röst i CyberSpace]

Ja tänk, va lite koppar kan göra!!

Din tabellkurva på tomgångsspänningen vid olika varvtal är väldigt linjär, precis som Zigge förutspått här i Forumet! Jag tog sista spänningen i tabellen din och delade talet med varvtalet, dvs …
20.0V / 627 rpm = ca 0.032 V/rpm.
Sen testade jag med de andra varvtalen i tabellen, och de stämde förvånansvärt bra.
Ex…
0.032 V/rpm * 285 rpm = 9.12V              >>   i tabellen = 9.0V
0.032 V/rpm * 456 rpm = 14.59V            >>   i tabellen = 14.8V

Bara någon tiondels volt i avvikelse alltså!


När du testade din 20W lampa hade du ett varvtal på 565 rpm, vilket borde ge en tomgångsspänning(emk) på 0.032 V/rpm * 565 rpm = 18.1V. Men eftersom du bara fick ut 12V när du belastade med lampan måste övriga 6.1V hamnat över generatorns så kallade inre resistans. Och strömmen i kopplingen mätte du till 1.52A, såg jag. Så om det inre motståndet(Zin) är en ren resistans så måste den vara på …
Zin = 6.1V / 1.52A  =   4.0 Ohm     … rent teoretiskt.


Nu är förstås frågan …
1.   Är inre motståndet en ren resistans, eller blandat med reaktans(Induktans)?
2.   Består motståndet bara av koppartrådens resistans, eller något annat också?


För att kunna svara på det måste man nog prova att belasta generatorn olika hårt, samtidigt som man mäter spänningen och strömmen vid de olika lasterna. Bara för att se om de stämmer med ett Rin = 4Ohm för alla kombinationer av belastningar!

Jag vet inte om det gick begripa någonting av de här, knepigt ibland att skriva så de blir läsligt, men kortfattat menade jag att…

1.   Jag får det inre motståndet (Zin) till 4 Ohm.
2.   Undrar just om de alltid är 4 Ohm, även om man ändrar belastningen.
3.   Undrar också vad koppartrådens resistans är i din koppling, mindre än 4 Ohm?

[Tompaiuppsala]

Det går alldeles utmärk att begripa.

Intressant att se att du har samma tankar och funderingar. Det du har räknat ut, 4 ohm, stämmer bra vill jag säga. Jag mätte motståndet till 3,5 ohm genom tråden.

Jag ska koppla till ett batteri så småningom och mäta laddsströmmen vid olika vartal.

[Zigge]

När du mäter med en lampa blir den en del av resistansen i hela kretsen och den borde dessutom variera med temeraturen i glödtråden. Om du har möjlighet att koppla generatorn direkt till ett batteri (låg inre resistans) får du ju veta exakt vad generatorn kommer att ge. Fiffigt va?  

[Tompaiuppsala]

Här är nya data!  

Jag anslöt generatorn till ett valigt 12-volts blybatteri och mätte laddströmen vid olika vartal.

Faktum är att 0,2 A ses redan vid 290 rpm.
När jag tidigare mätte tomspänningen var den bara 9,0 V vid 285 rpm.
På något sätt förs ändå ström till batteriet vid 290 rpm trots att det enligt instrumentet inte överstiger batterispänning.

Kanske har det med spänningstoppar i den likriktade pulserade spänningen att göra, spänningstoppar över 12 volt som inte instrumenet visar??

Kurvan, eller linjen, ser osannolikt rak ut men det är de värden jag fick. Tyvärr höll inte pappersröret mellan generator och borrmaskin för ytterligare ett test

Hur som helst. Det fungerar!

[ollebolle]

Jättebra värden!

Det är lätt att se vad det kan bli när du ökar varvtalet.

Att du inte får mer än 9V när du mäter med instrumentet och mer än 12,7V när du ansluter batteriet har att göra med instrumentets sätt att mäta. Effektivvärde kallas det om jag inte minns fel. Topparna kapas av och man fyller mellanrummen i den likriktade sinuskurvan med den ytan. När du ansluter en kondensator eller batteri kommer du att få lite strömtillskott av topparna som vid 9V effektivvärde blir om jag minns rätt 1,42 ggr högre eller 13V vilket verkar stämma att batt. tar lite laddning. Hade den givit 11V skulle ingen ström gått till batteriet.

Det är trevligt linjärt som det ser ut. Gränsen blir vad propellern orkar med och när lindningarna börjar bli heta. Det är nog ingen risk med värmen då den är fördelad på många spolar.

Jag tycker det är fantastiskt att du fått till genaratorn. Det är mycket idogt arbete och trevligt, för oss som inte orkar själv ta oss för, att läsa och spekulera, medan du handlar grejer, beräknar, lindar, slöjdar, tar skäll från sambon och gör allt jobbet.

Egentligen är det väl rätt trevligt sätt att lära sig lite om det elektriska.  Kunskap får man inte för mycket av.

[Zigge]

Det funkar, Tompa. Grattis!